V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Vpravo nahoře: Ozařování ani silným dlouhovlnným
zářením nevede fotoefektu, zatímco ozařování slabým krátkovlnným zářením fotoefekt vyvolává.1905 podrobně studoval vlastnosti fotoefektu všechny experimentálně zjištěné
skutečnosti vysvětlil předpokladem, pohlcování zářivé energie děje nikoli spojitě, ale v
určitých malých dávkách, kvantech.ν/c h/λ.
Fotoelektrický jev
Vlevo: Experimentální uspořádání pro studium fotoefektu.
Klasická vlnová představa nedokázala uspokojivě vysvětlit nezávislost energie emitovaných elektronů
na intenzitě dopadajícího záření naopak její závislost (dokonce přímou úměrnost) frekvenci.htm 58) [15.
♦ Kinetická energie (rychlost) emitovaných elektronů nezávisí intenzitě dopadajícího záření. Naopak slabé záření vyšší frekvenci
vyvolá fotoefekt když počet emitovaných elektronů nižší) okamžitě; podle vlnové představy elektron
musel "čekat", slabá vlna postupně přinese dostatek energie uvolnění.ν, E/c
= h.2008 12:13:16]
.
Podrobnější experimentální sledování (pomocí elektronové trubice obrázku vlevo prototypu
tzv. Elektromagnetická vlna frekvenci vlnové délce c/ν se
při fotoefektu chová jako soubor částic světelných kvant určité energii hybnosti h.cz/JadRadFyzika.RNDr.ν jednoho světelného kvanta fotonu.
Elektron povrchu destičky přijme právě energii h. fotonky) ukázalo, fotoefekt některé specifické vlastnosti, nichž některé nedají
vysvětlit klasickou vlnovou představou elektromagnetického záření:
♦ Pro každý kov existuje určitá mezní minimální frekvence νmin, při níž dochází fotoefektu; je-
li ν<νmin, fotoefektu nedochází ani při sebevětší intenzitě záření. A.
Závisí poněkud ozařovaném materiálu přímo úměrná frekvenci dopadajícího záření.10. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
uvnitř ozařovaného materiálu přispívají jeho elektrické vodivosti (využívá především u
polovodičových optoelektrických součástek fotoodpor, fotodioda). Část této
energie spotřebuje práci potřebnou uvolnění elektronu kovu (výstupní práce rovná
http://astronuklfyzika.
Einstein r.
♦ Počet emitovaných elektronů přímo úměrný intenzitě dopadajícího záření (pokud ovšem
fotoefekt nastane).
Vpravo dole: Kvantový mechanismus fotoefektu absorbcí fotonů dopadajícího záření předání jejich energie elektronům
